【摘 要】
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采用高温溶液法自发成核生长出两种含有Ba、Al的硼酸盐晶体:Ba6Al4B14O33和Ba3Al2B4O12，利用Rigaku AFC7R X-射线四圆衍射仪对得到的单晶进行了X-射线衍射数据收集，运用SHELX-9
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采用高温溶液法自发成核生长出两种含有Ba、Al的硼酸盐晶体:Ba6Al4B14O33和Ba3Al2B4O12，利用Rigaku AFC7R X-射线四圆衍射仪对得到的单晶进行了X-射线衍射数据收集，运用SHELX-97软件以直接法对晶体结构进行了解析，并通过红外光谱、紫外-可见漫反射吸收光谱、固态荧光光谱等测试方法对其进行了光学性质表征。此外，还计算了Ba6Al4B14O33和Ba3Al2B4O12的电子结构。该研究进一步丰富了硼酸盐结构化学的内容，为硼酸盐晶体学数据库补充了基础数据，对于发现新型功能材料具有重要意义。 Ba6Al4B14O33的合成以BaCO3，Al(OH)3，H3BO3，Bi2O3和PbO为原料，按Ba∶Al∶B∶Bi∶Pb=5∶1∶14∶4∶1的配比，将样品在高温下熔化，再从750℃缓慢降温至300℃，制得Ba6Al4B14O33晶体。单晶X射线结构分析表明，该化合物属于P(1)(No.2)空间群，晶胞参数为:a=7.0070(14)(A)，b=13.880(3)(A)，c=14.702(3)(A)，α=86.48(3)°,β=88.99(3)°,γ=83.46(3)°,V=1417.8(5)(A)3,Z=2。该化合物具有三维网状结构，其基本结构单元为:AlO4，Al4O14，BO3，B6O14，和B6O13。红外光谱进一步证实该化合物含有BO3和BO4基团。紫外-可见漫反射吸收光谱测试得到其光学能隙值约为3.44eV。固态荧光光谱显示其发射峰位置大约位于527nm，以密度泛函理论为基础的能带结构计算表明该物质是一个直接能隙绝缘体。 另一种新的化合物Ba3Al2B4O12用相同的方法按Ba∶Al∶B∶Bi∶Pb=1∶1∶3∶2∶1的配比在700℃合成。该化合物属于P2/n(No.13)空间群，晶胞参数为:a=11.267(2)(A),b=4.7635(10)(A),c=11.694(2)(A),β=110.155(14)°,V=589.2(2)(A)3，Z=2。Ba3Al2B4O12是一个层状化合物，包括由两个共顶点的AlO4四面体组成的Al2O78-基团、BO3三角形以及由两个共边的BO4组成的B2O66-基本结构单元。红外光谱证实结构中存在高度畸变的BO3基团。紫外-可见漫反射吸收光谱测试得到的光学能隙值为2.70eV。固态荧光发射光谱测试显示当激发波长为325nm时，发射峰位于515nm。以密度泛函理论为基础的能带结构计算表明这种物质是直接能隙绝缘体。
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